中國科學院大連化學物理研究所的吳忠帥研究員團隊與陜西師范大學的劉生忠教授團隊在先進能源材料與系統集成領域取得重要突破。他們創新性地開發了一種基于MXene的多任務墨水，并利用成熟的絲網印刷技術，成功構建了高性能、一體化的自供電集成系統。這項工作為下一代柔性、可穿戴電子設備及分布式信息系統的能源供給與功能集成提供了全新的解決方案。

研究團隊的核心創新在于設計并制備了一種多功能、可印刷的MXene基墨水。MXene作為一種新興的二維材料，具有極高的導電性、良好的親水性和豐富的表面化學性質，是制備印刷電子器件的理想材料。通過對墨水組分、流變特性及印刷工藝的精細調控，該墨水能夠同時滿足作為高導電電極、靈敏傳感單元以及高效儲能組件等多種功能需求，實現了“一種墨水，多種任務”的高效集成。

利用絲網印刷技術的大面積、圖案化、低成本制造優勢，團隊將這種多任務墨水精確印刷在多種柔性基底（如紙張、織物、聚合物薄膜）上，一步法或順序印刷制備出包括微型超級電容器、應變傳感器、溫度傳感器等功能模塊。這些模塊通過印刷的MXene互聯導線無縫連接，并與印刷的能源收集模塊（如摩擦納米發電機）協同集成，最終構建成一個完整的自供電集成系統。

該集成系統展現了卓越的性能：儲能模塊（微型超級電容器）具有高功率密度和長循環壽命；傳感模塊對形變、溫度等物理信號響應靈敏、穩定；系統整體能夠將環境中微弱的機械能有效收集并存儲，從而為傳感、信號處理與無線傳輸等信息系統功能提供持續電能，實現真正的自供能運行。這標志著信息系統集成服務從傳統的依賴外部電源和分立元件組裝，向一體化、內置能源、印刷制造的方向邁出了關鍵一步。

此項研究的意義深遠。它展示了絲網印刷作為一種大規模制造技術在構建復雜微納電子系統方面的巨大潛力，為柔性電子和物聯網設備的低成本制造鋪平了道路。多任務MXene墨水的概念極大地簡化了系統集成的工藝流程，減少了材料種類和制造步驟，提高了集成度和可靠性。這種自供電集成系統原型可廣泛應用于健康監測（如智能貼片）、環境感知（如分布式傳感網絡）、人機交互界面以及智能包裝等領域，其“即印即得”的特性也為未來定制化、個性化的信息系統集成服務提供了全新的技術范式。

大連化物所吳忠帥團隊在二維材料與微型儲能器件方面的深厚積累，與陜師大劉生忠團隊在光電器件與印刷技術方面的專長相得益彰，此次跨機構合作充分體現了學科交叉與協同創新的力量，共同推動了自供電集成系統向實用化、產業化方向發展。